Относительно швертов существуют две крайних точки зрения. Одни
говорят, что шверт должен быть тяжелым, чтобы увеличивать остойчивость
судна. Другие считают, что шверт должен быть легким, так как
единственное его назначение - предотвращать боковой снос судна. Однако в
любом случае важную роль играет конструкция судна, и в зависимости от
нее справедливой может оказаться любая из этих точек зрения.
Шверт значительной массы отформовать нелегко. Гораздо проще сделать его
из толстого металлического листа. Однако можно воспользоваться методом,
который применяется при изготовлении внутренних балластных килей (см.
гл. 12).
Вместе с тем тяжелый шверт оказывает значительное влияние на конструкцию
судна. Болт, вокруг которого он разворачивается, шверттали и способ их
присоединения, крепление и опора швертового колодца, а также все части
формованного корпуса в районе расположения упомянутых элементов должны
быть гораздо прочнее, чем при использовании легкого шверта.
Возникновение неисправности в подвеске или устройстве подъема-опускания
тяжелого металлического шверта отнюдь не будет способствовать повышению
безопасности плавания. Если болт или трос лопнет, шверт повиснет
вертикально в нижнем положении. В тщательно продуманной конструкции
должно быть предусмотрено предохранительное устройство, предотвращающее
опускание шверта в подобных случаях. Однако мало кто из конструкторов
правильно оценивает опасность такого опускания, и предохранительные
устройства устанавливают редко. Свободно болтающийся шверт неуправляем
и, кроме того, он ненадежно закреплен. Если судно коснется грунта, то,
вероятнее всего, шверт согнется или будет поврежден швертовый колодец. И
швертовый колодец, и корпус судна должны быть достаточно прочными, чтобы
выдерживать возникающие в таких случаях значительные дополнительные
нагрузки. Если это условие не будет соблюдено, любая мелкая
неисправность может вызвать ряд крупных повреждений. Но выполнить
указанное условие возможно только при увеличении массы судна, а
следовательно, и его стоимости.
Большинство неприятностей, связанных с применением металлических швертов,
обусловлено, электролитическими процессами. Очень важно, чтобы шверт и
болт, являющийся осью его вращения, были изготовлены из одного и того же
материала. Втулка для болта, заформованная в стенку швертового колодца,
должна быть изготовлена из того же металла, что и болт, или
неметаллического материала, например туфнола или найлона. Необходимо
правильно выбирать материалы и других металлических частей, находящихся
под водой: латунных накладок на киле, деталей крепления руля, дейдвудной
трубы, закрепленной на обшивке корпуса арматуры, и др. Правда, латунная
арматура в сочетании со стальным швертом останется невредимой,
корродировать будет стальной лист. Однако арматура из легких сплавов в
присутствии стали будет разрушаться вследствие коррозии.
Шверт, предназначенный исключительно для создания бокового
сопротивления, можно отформовать. Такой шверт легок, обращение с ним не
вызывает затруднений. Это, в свою очередь, означает, что шверттали,
детали его крепления и формованный корпус судна будут более легкими и,
следовательно, более дешевыми. Формованному шверту несложно придать
положительную или, в крайнем случае, нулевую плавучесть, так что в
случае выхода из строя какой-либо детали его крепления безопасность
судна не будет нарушена. Шверт просто всплывет внутри колодца. Хорошее
судно можно удерживать на заданном курсе и с поднятым швертом. Для
стеклопластико-вого судна более подходящим следует, по-видимому, считать
легкий шверт, поскольку и само судно обычно является легким.
Шверт можно изготовить из двух половин, соединенных между собой на клею,
механическими креплениями или нафор-мовкой поверх кромок стыковой
накладки. В соответствии с новейшей технологией обе половины шверта
сжимают и заполняют пенопластом, вспениваемым в изделии. При таком
методе обеспечивается надежное соединение частей, устраняется
возможность попадания воды внутрь шверта и придается ему прочность
трехслойной конструкции. Однако не следует полагаться только на
адгезионную связь двух половин шверта. Поскольку напряжения в его
конструкции бывают высокими, адгезионную связь следует дополнить
механическим креплением или наформовкой поверх кромки стыковой накладки.
Слабо скрепленные или заделанные кромки расходятся, внутрь шверта
попадает вода и начинается загнивание. Заделка на мокром стекломате не
обеспечит необходимой прочности.
Шаблон для формования обеих половин шверта лучше изготовлять как единую
деталь. Можно затем распилить его посредине. Проще выполнить шаблон из
двух деревянных плашек, временно скрепленных друг с другом (например,
шурупами), так, чтобы впоследствии их было легко разъединить. Если из
этих плашек изготовить один шаблон, состоящий из двух частей, то
отформованные по ним половины шверта будут точно совпадать друг с другом
(рис. 74).
Можно воспользоваться полным циклом формования: шаблон- форма -
формованная деталь. В этом случае шаблон должен иметь те же размеры, что
и готовый шверт. Однако можно использовать части единого шаблона
непосредственно в качестве пуансонов, тогда их размеры следует уменьшить
на толщину отформованного шверта. При изготовлении полноразмерных
шаблонов и применении сделанных по ним матриц обеспечивается высокое
качество наружной поверхности и точное соблюдение заданных размеров.
Пуансон значительно дешевле матрицы, но при формовании с его
использованием наружная поверхность конструкции получается грубой,
требующей дополнительной отделочной обработки. Кроме того, при
формовании обычно не удается точно выдержать толщину стенок, особенно
там, где шверт плавно сужается по направлению к задней кромке, поэтому
наружные размеры обычно имеют значительные отклонения.
Рис. 74. Изготовление шверта: а - заготовка для
шаблона из соединенных временными креплениями 1 двух досок; б - готовый
шаблон; в - шаблон, разъединенный на две половины; отверстия 2 для
временных креплений заделаны; г - две половины оболочки шверта,
отформованные по двум частям шаблона; д - обе половины оболочки шверта
скреплены с укладкой между ними слоя мокрого стекломата и заделкой
кромки стыка несколькими слоями полосы 3 из стеклоткани; е - шверт,
изготавливаемый за одно целое с использованием шаблона в качестве
пуансона и заполнителя; в этом случае шаблон делается неразъемным.
При изготовлении шверта высокого качества, с жесткими допусками,
например, для гоночной шлюпки, а также в условиях крупносерийного
производства, технически и экономически оправдано применение полного
цикла: шаблон-матрица- формованная конструкция. Для
судостроителей-любителей или при мелкосерийном производстве более
целесообразно использовать пуансон.
Для любителя, которому нужен единственный шверт, наиболее простым
решением будет изготовление внутреннего шаблона и формование на нем
цельного шверта, как на заполнителе. И в этом случае размеры заполнителя
должны быть меньше размеров окончательно изготовленного шверта на
толщину формованной оболочки, а для получения гладкой и соответствующей
заданным размерам наружной поверхности потребуется дополнительная
отделочная обработка. Такой метод успешно использовали некоторые
первоклассные спортсмены-гонщики при постройке своих шлюпок. Одно из его
преимуществ заключается в возможности сделать заполнитель частью
конструкции. Заполнителем может служить, например, фанера, которая будет
способствовать повышению прочности конструкции. Это позволит уменьшить
толщину и стоимость формованной оболочки. Тонкая формованная оболочка, в
свою очередь, значительно увеличит прочность фанеры именно в том месте,
где подобное качество может быть использовано с наибольшей
эффективностью.
Заполнитель из пенопласта легче, его проще обрабатывать, но он менее
прочен, чем фанера, поэтому толщина формованной оболочки здесь должна
быть больше. Практически в этом случае вся прочность обеспечивается за
счет оболочек, но все же конструкцию можно считать трехслойной, в
которой оболочки взаимно поддерживают друг друга. Однако пенополистирол
не обладает минимально необходимой прочностью для использования в
подобных конструкциях, поэтому пенопласт должен быть изготовлен на
основе жесткого поливинилхлорида или полиуретана плотностью около 0,1
г/см3.
Формовать шверт для маленькой шлюпки обычно бывает нецелесообразно.
Гораздо проще сделать его из фанеры. Если высокая прочность и чистота
отделки наружной поверхности формованного шверта высокого качества имеют
ценность для гоночной шлюпки, а прочность и легкость - для прогулочного
судна, то признать эти качества совершенно необходимыми для небольшого
парусного суденышка трудно.
Та часть формованного шверта, через которую проходит болт, служащий осью
вращения, должна иметь значительно увеличенную толщину. Осуществить это
в полой конструкции достаточно просто. Необходимо удалить часть
деревянного заполнителя с каждой стороны, чтобы образовались углубления,
размеры которых позволили бы увеличить толщину оболочки примерно вдвое.
На небольших шлюпках, вероятно, сам деревянный заполнитель обеспечит
требуемую прочность.
Рекомендуется, чтобы в полых швертах болт, служащий осью вращения,
проходил через втулку, заделанную в формованную конструкцию. При этом
будет обеспечена достаточная опорная поверхность. В противном случае
возникает интенсивный износ кромок тонкой формованной оболочки. Метод
заделки такой втулки описан в 1.26 и показан на рис. 13.
Деревянный заполнитель необходимо тщательно заделать, чтобы изолировать
его от контакта с водой. Полый шверг можно сделать затопляемым с целью
уменьшения его плавучести, как это делается со шлюзовыми воротами.
Качество формования на внутренней поверхности и чистота ее отделки
должны быть достаточно высокими, чтобы постоянный контакт с водой не
привел к повреждениям этой поверхности шверта.